JSFW-HD-2015005 关于页岩填筑路基的施工控制要点2015.12.28

黑河至大连公路宝泉至克东拜泉界（滕家围子）段

改扩建工程项目

关于页岩填筑路基的施工控制要点

（编号：JSFW-HD-2015005）

哈尔滨华通道桥技术开发有限责任公司

2015年12月28日

一、

工程概况

国道黑河至大连公路宝泉至克东拜泉界（滕家围子）段起于克东县宝泉镇东侧，原国道黑河至大连公路K326+200处，与国道黑河至大连公路宝泉至克东拜泉界（滕家围子）至拜泉明水界段地点顺接，全长52.535公里，其中：利用旧路改扩建41.985公里，新建10.55公里。主要工程量：路基挖方154万m3，路基填方234万m3，换填砂砾79万m3，基层108.6万m2，沥青混凝土路面108.8万m2，全段共设大桥734.42米/3座，中桥100.08米/2座，小桥243.92米/8座，涵洞778.14米/24道。设互通式立体交叉1座，平面交叉86处；设主线收费站、服务区、养护工区各1处（服务区与养护工区合建），汽车停靠站8处。公路等级为一级公路，设计行车速度为80km/h,路基宽度24.5m。

二、页岩路用特性

页岩按照强度和崩解程度分为以下三类：

① 一类页岩。石块单轴饱水抗压强度在0-10MPa，在105℃烘干后浸水24h呈渣状、泥状或粒状崩解。

② 二类页岩。石块单轴饱水抗压强度在10-20MPa，在105℃烘干后浸水24h呈块状崩解。

③ 三类页岩。石块单轴饱水抗压强度在20-30MPa，不崩解，特性与普通砂岩无区别。

本项目玉岗土场试验结果如下：

玉岗土场试验数据

图1为页岩天然状态               图2为24h浸水后烘干状态

本项目拟选取的页岩存在大量三类页岩及少量二类页岩，应根据试验选择填筑路段。由于页岩水稳定性较差，所以个别湿地路段应选择其他水稳定性较为良好的材料填筑。

三、玉岗石场页岩室内承载比试验

天然状态下室内承载比结果

土样

四、页岩路基施工方案建议

建议1：施工段落的选取

根据试验结果我们发现页岩遇水后强度骤降，因此在采用页岩填筑路基时应充分考虑设计文件中提供的地质条件，尽量选择在干燥段落或高填方路基的中下层（即距封层顶在100cm~150cm的层位），避免水对页岩材料的侵蚀，导致路基基底承载力降低。

建议2：施工过程中的建议

1页岩的运输

在页岩的运输过程中，要有专人指挥卸车，用推土机粗平且严格控制松铺系数。相应检测机构应做好检测工作，避免不同类页岩同层填筑。施工过程中，如遇大块硬质岩石，应将其铲除后集体处理，保证路基的均匀一致性。

2试验段的施工

在路基正式填筑前，依据技术标准、压实机械性能、页岩类别，先作页岩路基试验段。试验段长度为200～300m，宽度为路基全宽。按厚度设计的页岩，根据不同施工工艺，不同页岩类别分别进行压实度试验，取得最佳含水量，分层填筑厚度和各类机械压实遍数、速度等各项参数后，确定填筑施工工艺，并将试验结果报监理工程师审批。

在完成作业面清理后，成立试验小组，成员由试验检测工程师、施工员、试验员、测量工、推土机司机和压路机司机组成。及时交流试验实施情况，调整优化试验方案。当页岩运至路基摊开后，施工员应及时记录页岩的级配情况、最大粒径、填铺厚度；压路机司机负责记录碾压遍数，以便于试验人员随时查找相关资料；试验人员全过程跟踪，在不同参数（页岩种类、最大石块粒径、页岩级配、压实遍数、填铺厚度、机械设备组合等）前提下采用K30检测即时压实度，然后绘出不同参数与压实度的关系曲线，采用数理统计的方法得出压实度与各种参数关系的经验数据，用于指导本段的路基施工。

3路基填方

填方路基施工必须分层填筑，分层碾压，严禁路改工程中滚填，一般路段填筑厚度不得大于30cm，构造物两侧（桥涵头处理）松铺厚度不得大于20cm.不同性质的材料不能混填，同一种材料填筑厚度不能小于50cm（两层）。路基填筑须全幅填筑，一次到位，严禁帮宽。碾压过程中，要控制好含水量，压实度达到规范要求后，方可进行后续施工，压实度检测每层2000㎡（不足2000㎡ 按2000㎡计）不少于4点。根据不同填土类型和压实厚度，选择好压实设备，振动压路机具有滚压和振动双重作用，效果较好。路基压实质量应在试验段施工中解决压实次数，制定技术措施。 

④含水量的控制

页岩的天然含水量一般比最佳含水量低2-4%，为了保证现场施工更贴近最佳含水量，更易于压实。从土场装料时应该先去除料堆表面15cm厚的表层料，料堆中部湿润部分可作为优先选取部分。如土场材料较为干燥，通过计算进行洒水，闷料24h后进行施工。为保证路基质量，阴雨天严禁施工。

⑤碾压

页岩材料水稳定性较差，容易受外界积水和空气环境的影响，其颗粒有进一步破碎和强度软化的可能，页岩路基如果未按照要求进行碾压，页岩压实度未达到要求，有可能造成路基沉降。故技术服务组提出以下碾压要求：

A、根据填筑试验确定的工艺参数，碾压前向机械操作手进行技术交底，其内容包括碾压起讫范围、压实遍数、压实方法、走行速度等。

B、碾压顺序：沿线路纵向进行压实，在直线段按先两侧后中间（曲线地段按先内侧，后外侧）、先轻后重、先慢后快、先静压后振压的操作程序进行压实。

C、各区段交接处，应互相重叠压实，纵向搭接长度不应小于2m，沿线路纵向行与行之间压实重叠不小于0.4，上下两层填筑接头应错开不小于3m。

D、在路基边坡部位，页岩摊铺时先用推土机稳压1～2遍，再用压路机碾压，压路机碾压不到位的地方再用冲击夯夯实。

E、采用重型吨位的压路机振压3-5遍，行驶速度控制在3-4km/h，碾压过程中岩石粒径控制在小于25cm。同时施工中严格控制最大粒径和松铺系数，每层松铺厚度小于50cm。

⑥压实度的检测

现场压实度的检测方法推荐灌砂法，宜选用直径20cm的大型灌砂筒检测。根据室内试验得出的最大干密度与现场实测密度进行比较，得出压实度。如遇颗粒大于31.5mm且无法破碎时，此试验点废弃，重新选点。

⑦路基修整

 路基整型在路基本体和基床完成后体工程完工后进行，基床表层严格控制压实厚度，一次成型：

A、整型前先恢复边桩，按设计图纸要求检查路基的中线位置、宽度、纵横坡、边坡及相应的标高。

B、平地机精平时，通过水准仪控制路基断面三点（左、中、右）标高，使路基面的平整度、纵横坡达到设计要求。

C、挂线控制边坡坡度，每隔20m设置一道坡度标志线，并用坡度尺随时检测实际坡度。如有遇雨水冲刷而成的小沟时，则在原地面挖台阶填补夯实。

建议3：页岩路基防护措施的建议

为防止温度变化和水化作用引起页岩风化、瓦解，并保证页岩路基的稳定性，页岩路基要设置土质路拱、碎石盲沟和排水沟、土质包边和封顶，且包边宽度>1.5m。对于路基两侧的边坡，在页岩施工段起这很重要的防水隔水作用，要严格控制浆砌片石边坡防护和排水防止设施的工程质量。

为防止地下水对页岩路基的侵蚀，在路基填筑前应事先检测地下水位，应保证地下水位距页岩摊铺层>2m为宜，不足2m时，应先用水稳定性好的材料进行填筑，填筑高度应使页岩摊铺层距地下水位2m以上方可施工。

由于页岩材料的压实质量差，沉降略大，而构造物的沉降微小，在与构造物相邻路段会造成明显的不均匀沉降。故与构造物相邻的路段，禁止使用页岩填筑路基。

哈尔滨华通道桥技术开发有限责任公司

2015年12月28日